[发明专利]基于质量刚度离散化模型的模态避频方法和设备

权利要求书

1.一种基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，其特征在于，包括：

对可修改区域进行分块，以获取多块离散块；

根据有限元软件分别计算各个所述离散块，获取各个所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度；

根据所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度构建质量刚度离散化模型；

根据所述质量刚度离散化模型驱动DOE分析选取的各个masses单元的质量和各个springs单元的各方向的刚度，获取多个各阶模态频率值，其中，所述各方向的刚度包括X、Y和Z方向的线刚度和扭转刚度；

从多个所述各阶模态频率值中推荐出最优模态频率值，以确定各个所述离散块的最优质量和刚度分布进行避频。

2.如权利要求1所述的基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，其特征在于，所述根据有限元软件分别计算各个所述离散块，获取各个所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度，包括：

通过有限元软件分别计算各个所述离散块，获取各个所述离散块的质量和质心位置；

以及对所述离散块的X、Y、Z向进行仿真计算，获取各个所述离散块各连接端沿X、Y、Z方向的线刚度和获取各个所述离散块各连接端绕X、Y、Z方向的扭转刚度。

3.如权利要求2所述的基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，其特征在于，所述根据所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度构建质量刚度离散化模型，包括：

基于所述离散块的质心位置和质量，替换预置原始模型的质心坐标和质量；

创建多个springs单元，其springs单元数量与所述离散块的连接端数量一致，每个springs单元的一侧均连接masses单元点，另一侧分别连接所述离散块各连接端面的形心点；

将各个所述连接端所侧的各向所述线刚度及所述扭转刚度分别赋予对应的springs单元，构建质量刚度离散化模型。

4.如权利要求1所述的基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，其特征在于，所述根据所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度构建质量刚度离散化模型之后，还包括：

对各个所述masses单元设置质量变化幅度和对各个所述springs单元的各方向设置刚度变化幅度；

基于预置采样方法和预置采样数量选取设置后定量的各个所述masses单元的质量和各个所述springs单元的各方向的刚度。

5.如权利要求1所述的基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，其特征在于，所述根据所述质量刚度离散化模型驱动DOE分析选取的各个masses单元的质量和各个springs单元的各方向的刚度，获取多个各阶模态频率值，包括：

通过所述质量刚度离散化模型驱动DOE分析，以使所述DOE分析将选取的各个所述masses单元的质量和各个所述springs单元的各方向的刚度作为输入进行响应，获取所述DOE分析输出的多个各阶模态频率值。

6.如权利要求1所述的基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，其特征在于，所述从多个所述各阶模态频率值中推荐出最优模态频率值，以确定各个所述离散块的最优质量和刚度分布进行避频，包括：

基于多个所述各阶模态频率值和预置模态避频区间，确定各阶目标模态频率值；

根据所述各阶目标模态频率值推荐出最优模态频率值，以确定所述离散块的最优质量和刚度分布以进行避频。

7.如权利要求6所述的基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，其特征在于，所述根据所述各阶目标模态频率值推荐出最优模态频率值，以确定所述离散块的最优质量和刚度分布以进行避频，包括：

确定所述各阶目标模态频率值是否满足最优条件；

若确定所述各阶目标模态频率值满足所述最优条件，则确定所述各阶目标模态频率值为最优模态频率值，并确定所述最优模态频率值对应所述离散块的最优质量和刚度分布以进行避频；

若确定所述各阶目标模态频率值不满足所述最优条件，则重新选取设置后的各个所述masses单元的质量和各个所述springs单元的各方向的刚度，以确定各个所述离散块的最优质量和刚度分布进行避频。